por Pablo G. Pérez y Patricia Sánchez Blázquez
Margaret Burbidge, recientemente
fallecida, publicó en 1957 el artículo de referencia sobre cuál es el origen de
los elementos que componen nuestro cuerpo y el universo
“Las estrellas rigen nuestra
condición”. Con esa cita de El rey Lear de Shakespeare la
astrónoma británica Margaret Burbidge, fallecida la semana pasada a la edad de 100 años, comenzaba uno de los artículos
científicos más relevantes del siglo pasado, en el que dio una respuesta
astrofísica a la eterna pregunta filosófica: ¿de dónde venimos?
Si le preguntamos a un médico o a un
biólogo, nos dirán que el cuerpo humano está compuesto por agua, proteínas,
lípidos, ADN, ARN... Para una física como Eleanor Margaret Burbidge es más
interesante hablar de entidades más básicas y preguntarse por los átomos que
componen el cuerpo humano y el
universo. Los pulmones, el corazón, los músculos, los huesos... Todo es
básicamente combinación de 4 elementos, aunque no precisamente los de la
filosofía griega. Lo que domina es el oxígeno, que da cuenta del 65% de nuestra
masa, seguido del carbono, que contribuye con un 18%, hidrógeno 10%, nitrógeno
3%, y luego hasta casi otra veintena de elementos que se consideran esenciales
para nuestra vida, aparte de muchos más que en principio no necesitamos.
Si estos elementos se
reorganizaran en distintas partes de nuestro cuerpo, cabeza y el tronco serían
oxígeno, las piernas serían de carbono, los brazos de hidrógeno, y todos los
demás elementos tendrían una masa algo mayor que las manos y los pies.
Curiosamente, si nos fijamos no en masa sino en número de átomos, lo que domina
es el hidrógeno, igual que en el universo en general, que da cuenta de
casi 2 de cada 3 átomos en nuestro cuerpo (en el universo, el 90% de los átomos
son hidrógeno).
Es realmente fascinante pensar que más del 60% de los átomos que forman
nuestro cuerpo se crearon en los primeros minutos después del Big Bang
¿De dónde vienen todos esos
elementos?, ¿de dónde venimos nosotros? Esta pregunta nos la hemos hecho
durante milenios, y hace ya más de 70 años hubo un gran debate científico sobre
el asunto, en paralelo al desarrollo de la Teoría del Big Bang y a los grandes
avances en física atómica y nuclear, tristemente ligados al desarrollo bélico.
La publicación que lideró Margaret Burbidge, conocido como el artículo B2FH por lasiniciales de sus autores, presentó, ¡en 108 páginas!, una compilación de
avances en el estudio de los más de 1000 núcleos de los 102 elementos conocidos
hasta ese momento (hoy tenemos 118 elementos y más
de 3300 “nucleidos”). Sumando lo poco
que se sabía sobre cómo se forman supernovas hasta lo
mucho que se había avanzado en la determinación de las abundancias de isótopos como los del
uranio (empleado en bombas; en el artículo se mencionan, por ejemplo,
resultados de las pruebas de armas nucleares en las Islas Bikini, en esta
ocasión usados con propósitos pacíficos), Margaret Burbidge y sus colaboradores
presentaron las bases de la teoría del origen de los elementos y la historia de
la materia que
actualmente es las más aceptada.
Volviendo a la composición del cuerpo
humano, hoy sabemos que nuestro origen es doble. La mayor parte de nuestros
átomos, que son hidrógeno, se formaron al principio de los tiempos, poco después
del Big Bang, en lo que se llamaba nucleosíntesis primordial, estudiada en
detalle por otros 2 autores del artículo B2FH, William Fowler (que ganó un
premio Nobel por su trabajo sobre reacciones nucleares en estrellas) y Fred Hoyle (famoso por
crear el nombre de Big Bang, aunque lo hizo de manera despectiva). Algunos de
esos átomos de hidrógeno pudieron formar parte de estrellas, pero es muy poco
probable, así que es realmente fascinante pensar que más del 60% de los átomos
que forman nuestro cuerpo se crearon en los primeros minutos después del Big
Bang. No es menos impresionante saber, gracias a Margaret Burbidge, dónde, a
qué velocidad y cuándo se formaron los elementos e isótopos que componen todo
lo que vemos alrededor. El origen es la fusión en el interior de estrellas y
procesos mucho más energéticos y rápidos en las explosiones de supernova o
incluso en el espacio casi vacío entre estrellas y galaxias.
Todavía hoy el estudio de la
formación de elementos es uno de los principales temas en astrofísica. Por
ejemplo, muy recientemente hemos detectado con el radiotelescopioALMA los primeros átomos de oxígeno formados en el universo, que ya
existían hace 13.3 miles de millones de años. Es decir, una
fracción no despreciable del agua que compone nuestros cuerpos pudo formarse a
partir de hidrógeno primordial y oxígeno creado en el primer 5% de la vida del
universo.
Margaret Burbidge ha sido una de las
figuras más prominentes de la astrofísica, por el artículo mencionado y también
por medir cómo se mueven lasestrellas dentro de las galaxias (lo que prueba la existencia de
materia oscura) o por el estudio de cuásares, además de
construir un instrumento para el telescopio espacial Hubble. Para todo ello tuvo
que luchar contra normativas machistas como la que le impedía obtener tiempo de
observación en telescopios profesionales, a los que tenía que acceder con
solicitudes firmadas por su marido, también físico. En una ocasión, en los años
1970, devolvió un premio creado específicamente para mujeres por considerarlo
discriminatorio, y preguntó “cuántas veces las mujeres habían sido descartadas
para plazas de profesora”. Su vocación y su legado para todos se resume en lo
que dijo cuando recibió la Medalla Nacional de la Ciencia de Estados Unidos:
“el universo siempre nos deparará sorpresas”, “soy consciente de que hay que
esperar lo inesperado”.
Pablo G. Pérez González es
investigador del Centro de Astrobiología, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones
Científicas y del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (CAB/CSIC-INTA).
Patricia Sánchez Blázquez es profesora
titular en la Universidad Complutense de Madrid (UCM).
Vacío Cósmico es una
sección en la que se presenta nuestro conocimiento sobre el universo de una
forma cualitativa y cuantitativa. Se pretende explicar la importancia de
entender el cosmos no solo desde el punto de vista científico sino también
filosófico, social y económico. El nombre "vacío cósmico" hace referencia
al hecho de que el universo es y está, en su mayor parte, vacío, con menos de 1
átomo por metro cúbico, a pesar de que en nuestro entorno, paradójicamente, hay
quintillones de átomos por metro cúbico, lo que invita a una reflexión sobre
nuestra existencia y la presencia de vida en el universo.
(EL PAÍS España/ 17-4-2020)
(EL PAÍS España/ 17-4-2020)
1 comentario:
La mente no es oxígeno, etc...
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